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受賞

2021.04.06 Tue UP

本学大学院生が令和元年度電子情報通信学会電子デバイス研究会論文発表奨励賞を受賞

本学大学院生が令和元年度電子情報通信学会電子デバイス研究会論文発表奨励賞を受賞しました。

受賞者: 基礎工学研究科　電子応用工学専攻　修士課程２年　大澤幸希^＊
指導教員: 先進工学部　電子システム工学科　教授　遠藤聡
先進工学部　電子システム工学科　教授　藤代博記
受賞題目: 歪みAl_0.40In_0.60Sb/Al_0.25In_0.75Sbステップバッファを用いたGaInSb n-チャネルHEMT
内容: 本研究において、世界で初めてGaInSb n-チャネル高電子移動度トランジスタ(High Electron Mobility Transistor: HEMT)の作製に成功した。GaInSb系に関しては正孔移動度も比較的高いことから、以前にp-チャネルHEMTが作製されており、今回n-チャネルHEMTの作製にも成功したことで、将来の相補型HEMT(Complementary HEMT: CHEMT)の作製の見通しが立ちました。
Sb系半導体を用いたHEMTに関しては、チャネル層にⅢ－Ⅴ族半導体中で電子の有効質量が最も軽いInSb、バリア層にAlInSbを用いたHEMTがこれまでに報告されています。InSbチャネルHEMTの場合、InSbに格子整合する適当なバリア半導体が存在せず、InSbには必ず圧縮歪みが加わります。そのため、InSbにおける電子の有効質量が増大します。更にはチャネルとなるInSb量子井戸をあまり深くすることが出来ないため、井戸中に高濃度の電子を閉じ込めることが困難です。そこで今回のGaInSbチャネルHEMTにおいては、歪みAl_0.40In_0.60Sb/Al_0.25In_0.75Sbステップバッファ構造を導入しました。これによりGa_0.22In_0.78Sbチャネルは無歪みとなり、高Al組成のAl_0.40In_0.60Sbバリアに引張歪みが加わるようにしました。このような新しいエピ構造を用いることで、比較的高い電子移動度を維持したままシート電子濃度を増加させることが出来ました。その結果、GaInSb n-チャネルHEMTにおいて、ゲート長L_g = 40 nmの場合に遮断周波数f_T= 214 GHz、L_g= 200 nmの場合に最大発振周波数f_max = 179 GHzが得られました。更に本構造によって、ゲートリーク電流を低減させることにも成功しました。
本研究は、CHEMTを用いた超高速低消費電力回路の実現への見通しを付けた点で、電子工学、情報通信の発展に貢献する論文であると言えます。
受賞日: 2021年01月25日